JPS6139516A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6139516A JPS6139516A JP16040484A JP16040484A JPS6139516A JP S6139516 A JPS6139516 A JP S6139516A JP 16040484 A JP16040484 A JP 16040484A JP 16040484 A JP16040484 A JP 16040484A JP S6139516 A JPS6139516 A JP S6139516A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffusion layer
- melting point
- silicide
- high melting
- point metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 19
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体装置製造における、金mW線と半導体
基板N型拡散層を接続するコンタクトの形成方法に関す
る。
基板N型拡散層を接続するコンタクトの形成方法に関す
る。
従来の半導体装置製造における金属配線と半導体基板N
型拡散層を接続するコンタクトの形成は、Appl、p
hys、Lett、、a3(i2)、is Decem
ber(1985)の様に、N型拡散層と金属配線を接
続するコンタクト穴を形成後A1またはAl−8iを蓄
積し、A8などのイオン注入の後、配線をパターニング
し、450℃程度のアニールを行なうことにより、オー
ミック接合の形成かなされていた。
型拡散層を接続するコンタクトの形成は、Appl、p
hys、Lett、、a3(i2)、is Decem
ber(1985)の様に、N型拡散層と金属配線を接
続するコンタクト穴を形成後A1またはAl−8iを蓄
積し、A8などのイオン注入の後、配線をパターニング
し、450℃程度のアニールを行なうことにより、オー
ミック接合の形成かなされていた。
しかし、前述の従来技術では、次の3個の問題を有スる
・第1に、コンタクト穴がN型拡散層上からはずれたり
、N型拡散層端に形成された時、A 1配線がN型拡散
層外の!サブストレートと接続し、もれ電流を生じるた
め、N型拡散層とコンタクト穴の合わせ余裕を大きく取
る必要があり、rJS工の微細化・高集積化を困難にす
る。次に、浅いN型拡散上のA1またはAl−3iは、
Asイオン注入時やアニール熱処理時にA1が浅い接合
をつき抜け、接合特性を劣化させるため浅いN型拡散層
の信頼性を損なう。最後に、微細化されたA1またはA
l−8i配線は耐エレクトロマイグレーションが弱<L
SI動作時の配線の信頼性に欠けるという問題があった
O 従りて、VLSIの製造において、従来の配線とN型拡
−散層接続のコンタクト形成方法は、V、LSIの高集
積化及び高信頼性を困難にしていた。
・第1に、コンタクト穴がN型拡散層上からはずれたり
、N型拡散層端に形成された時、A 1配線がN型拡散
層外の!サブストレートと接続し、もれ電流を生じるた
め、N型拡散層とコンタクト穴の合わせ余裕を大きく取
る必要があり、rJS工の微細化・高集積化を困難にす
る。次に、浅いN型拡散上のA1またはAl−3iは、
Asイオン注入時やアニール熱処理時にA1が浅い接合
をつき抜け、接合特性を劣化させるため浅いN型拡散層
の信頼性を損なう。最後に、微細化されたA1またはA
l−8i配線は耐エレクトロマイグレーションが弱<L
SI動作時の配線の信頼性に欠けるという問題があった
O 従りて、VLSIの製造において、従来の配線とN型拡
−散層接続のコンタクト形成方法は、V、LSIの高集
積化及び高信頼性を困難にしていた。
そこで、本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、合わせ余裕を必要とせず高信
頼性な接合特性を持つコンタクト形成技術を提供し、V
LSIの高集積化及び高信頼性を可能にすることにある
O 本発明の半導体装置製造方法は、コンタクト穴には、W
、T’i、Mo、Taなどの高融点金属またはシリサイ
ドが埋め込まれた後、ウエーノ1基板表面にスピン・コ
ーターにより燐を含むSO,G(Sp 1n−On−G
l as s ) 、以下So、PSGと呼ぶ(旦pi
n−On−PhosphosilicateGlass
)・を塗布し・500℃以下の低温でベークした後、ハ
ロジェン・ランプ−により900℃以上の短時間熱処理
を行ない、該コンタクト大工のN型拡散領域に、該高融
点金用またはシリサイドを通して、燐を拡散することを
特徴とする0本発明の作用を述べれば、コンタクト穴に
埋め込まれた高融点金属、またはシリサイドは、コンタ
クト抵抗の低減と耐エレクトロマイグレーションの強化
を可能にする。また5OPSGから拡散される燐は、シ
リコン中より高融点金属やシリサイド中のほうが拡散係
数が数桁大きく、例えば、1000℃、6秒のハロジェ
ン・ランプ熱処理を行なえば、コンタクト穴に埋め込ま
れた高融点金属またはシリサイド中を・5opsa拡散
源から生じた燐が通過し、コンタクト穴領域のシリコン
基板中に約300X程度の燐拡散層ば形成される。
その目的とするところは、合わせ余裕を必要とせず高信
頼性な接合特性を持つコンタクト形成技術を提供し、V
LSIの高集積化及び高信頼性を可能にすることにある
O 本発明の半導体装置製造方法は、コンタクト穴には、W
、T’i、Mo、Taなどの高融点金属またはシリサイ
ドが埋め込まれた後、ウエーノ1基板表面にスピン・コ
ーターにより燐を含むSO,G(Sp 1n−On−G
l as s ) 、以下So、PSGと呼ぶ(旦pi
n−On−PhosphosilicateGlass
)・を塗布し・500℃以下の低温でベークした後、ハ
ロジェン・ランプ−により900℃以上の短時間熱処理
を行ない、該コンタクト大工のN型拡散領域に、該高融
点金用またはシリサイドを通して、燐を拡散することを
特徴とする0本発明の作用を述べれば、コンタクト穴に
埋め込まれた高融点金属、またはシリサイドは、コンタ
クト抵抗の低減と耐エレクトロマイグレーションの強化
を可能にする。また5OPSGから拡散される燐は、シ
リコン中より高融点金属やシリサイド中のほうが拡散係
数が数桁大きく、例えば、1000℃、6秒のハロジェ
ン・ランプ熱処理を行なえば、コンタクト穴に埋め込ま
れた高融点金属またはシリサイド中を・5opsa拡散
源から生じた燐が通過し、コンタクト穴領域のシリコン
基板中に約300X程度の燐拡散層ば形成される。
′−従って、高融点金属またはシリサイド下には、自己
整合的に浅い拡散層が形成されることになり、A1配線
がN型拡散層外のP−サブストレートと接続することが
回避でき、高融点金属、シリサイドまたはA1配線がN
型拡散層をつき抜けることはなく、必ず300X燐拡散
層が存在する。このため、N型拡散層とコンタクト穴の
合わせ余裕を考える必要がなく、LSIの微細化・高集
積化を可能にし、かつ、信頼度の高い浅いN型接合を得
ることができる。5OPSGとハロジェン・ランプ短時
間熱処理を用いることによる長所は、sopsam布と
ハロジェン・ランプは装置が低コストであると同時にカ
セット・ツー・カセットの単純な工程であるためLSI
の製造コストが安価になるという点と、熱処理が短時間
で行なわれるため、LSIの不純物濃度分布、例えばM
OS−1rl!iTのソース及びドレインの横波がりな
どを制御でき、しかもコンタクト水下に浅い接合が形成
できるという点に有る。
整合的に浅い拡散層が形成されることになり、A1配線
がN型拡散層外のP−サブストレートと接続することが
回避でき、高融点金属、シリサイドまたはA1配線がN
型拡散層をつき抜けることはなく、必ず300X燐拡散
層が存在する。このため、N型拡散層とコンタクト穴の
合わせ余裕を考える必要がなく、LSIの微細化・高集
積化を可能にし、かつ、信頼度の高い浅いN型接合を得
ることができる。5OPSGとハロジェン・ランプ短時
間熱処理を用いることによる長所は、sopsam布と
ハロジェン・ランプは装置が低コストであると同時にカ
セット・ツー・カセットの単純な工程であるためLSI
の製造コストが安価になるという点と、熱処理が短時間
で行なわれるため、LSIの不純物濃度分布、例えばM
OS−1rl!iTのソース及びドレインの横波がりな
どを制御でき、しかもコンタクト水下に浅い接合が形成
できるという点に有る。
第1図は、本発明の実施例における、コンタクト穴領域
の半導体基板に浅い拡散層形成を行なう半導体装置製造
の断面図である。N型拡散層2が形成されたシリコン半
導体基板1には、層間絶縁膜SiO□が形成され、金属
配線と半導体基板N型拡散層とを接続するコンタクト穴
を形成後、高融点金属またはシリサイド4を蓄積後・ス
ピン・コーターにより5OPSG5を塗布し・ベータ後
・ハロジェン・ランプ6を用いて短時間熱処理を行なっ
ている。7は、シリコン基板への光の照射が均一になる
ように設計されたミラーである。
の半導体基板に浅い拡散層形成を行なう半導体装置製造
の断面図である。N型拡散層2が形成されたシリコン半
導体基板1には、層間絶縁膜SiO□が形成され、金属
配線と半導体基板N型拡散層とを接続するコンタクト穴
を形成後、高融点金属またはシリサイド4を蓄積後・ス
ピン・コーターにより5OPSG5を塗布し・ベータ後
・ハロジェン・ランプ6を用いて短時間熱処理を行なっ
ている。7は、シリコン基板への光の照射が均一になる
ように設計されたミラーである。
第2図は、従来技術により金属配線8とN型拡散WI2
を接続するコンタクト形成を行なう半導体装置製造の断
面図である◎従来技術では、N型拡散層2が形成された
シリコン基板上に、層間絶縁膜3を形成し、金属配線と
半導体基板N型拡散層とを接続するコンタクト穴10を
、N型拡散層2と合わせ余裕を充分(zl、5μm)に
取り、穴を形成後、A1またはAl−8i8を蓄積し、
Asなどのイオンを注入後、450℃程度の熱処理を行
なうことによりオーミック接合の形成がなされる。この
時、コンタクト穴10は、拡散層2の外部に出ないよう
に、合わせ余裕が大きく必要となりLSIの微細化を防
げる。さらにN型拡散層2が浅くなるとA1またはAl
−3i8は、A8注人や熱処理により、拡散層2をつき
抜はシリコン基板1と金に配Is8の間にもれ電流が生
じる。また・LSIの微細化に伴いA1配m8が細くな
り、LSIの動作時にエレクトロマイグレーションが生
じ、LSIの信頼性を損う。
を接続するコンタクト形成を行なう半導体装置製造の断
面図である◎従来技術では、N型拡散層2が形成された
シリコン基板上に、層間絶縁膜3を形成し、金属配線と
半導体基板N型拡散層とを接続するコンタクト穴10を
、N型拡散層2と合わせ余裕を充分(zl、5μm)に
取り、穴を形成後、A1またはAl−8i8を蓄積し、
Asなどのイオンを注入後、450℃程度の熱処理を行
なうことによりオーミック接合の形成がなされる。この
時、コンタクト穴10は、拡散層2の外部に出ないよう
に、合わせ余裕が大きく必要となりLSIの微細化を防
げる。さらにN型拡散層2が浅くなるとA1またはAl
−3i8は、A8注人や熱処理により、拡散層2をつき
抜はシリコン基板1と金に配Is8の間にもれ電流が生
じる。また・LSIの微細化に伴いA1配m8が細くな
り、LSIの動作時にエレクトロマイグレーションが生
じ、LSIの信頼性を損う。
以上の3点が、VLSIの製造過程において、’VLS
Iの微細化・高信頼性を防げる原因となる。
Iの微細化・高信頼性を防げる原因となる。
一方、第1図、第3図に示した本発明による製造方法で
は、第1図のように、コンタクト穴がN型拡散層の外に
出た場合でも、第3図のごとく、5opsa拡散源から
高融点金属または金属シリサイド4を通して形成された
浅い燐拡散MII9が形成されるためA18及び高融点
金属またはシリサイド4からシリコン基板1にもれ電流
が生じることはない。従って、コンタクト穴とN型拡散
層の合わせ余裕は必要としない(−O,Sμm−0μm
)。
は、第1図のように、コンタクト穴がN型拡散層の外に
出た場合でも、第3図のごとく、5opsa拡散源から
高融点金属または金属シリサイド4を通して形成された
浅い燐拡散MII9が形成されるためA18及び高融点
金属またはシリサイド4からシリコン基板1にもれ電流
が生じることはない。従って、コンタクト穴とN型拡散
層の合わせ余裕は必要としない(−O,Sμm−0μm
)。
また、高融点金属やシリサイド4は耐エレクトロマイグ
レーションが強く高信頼性の配線を提供する0さらに高
融点金属またはシリサイド中の燐拡散が速いためコンタ
クト領域の高融点金属またはシリサイド4の下には必ず
N型拡散層9が存在し、A1配線8は高融点金属やシリ
サイド4がバリアになるため1シリコン基板1につき抜
けることはない。またハロジェン・ランプの短時間熱処
理を用いればN型拡散層9は300X程度の浅い接合形
成も可能でVLSIの微細化を防げることはなし為。
レーションが強く高信頼性の配線を提供する0さらに高
融点金属またはシリサイド中の燐拡散が速いためコンタ
クト領域の高融点金属またはシリサイド4の下には必ず
N型拡散層9が存在し、A1配線8は高融点金属やシリ
サイド4がバリアになるため1シリコン基板1につき抜
けることはない。またハロジェン・ランプの短時間熱処
理を用いればN型拡散層9は300X程度の浅い接合形
成も可能でVLSIの微細化を防げることはなし為。
以上説明したように、本発明によれば、コンタクト穴を
高融点金属またはシリサイドにて埋め込んだ後、5OP
−8Gを塗布し、ハロジェン・ランプ熱処理することに
より、合わせ余裕が必要なく高信頼度の浅い接合と配線
とからなるコンタクト形成が可能になり、高集積・高信
頼化されたvLSIの製造方法が提供される。
高融点金属またはシリサイドにて埋め込んだ後、5OP
−8Gを塗布し、ハロジェン・ランプ熱処理することに
より、合わせ余裕が必要なく高信頼度の浅い接合と配線
とからなるコンタクト形成が可能になり、高集積・高信
頼化されたvLSIの製造方法が提供される。
第1図、第3図・・・本発明によるコンタクト形成工程
の断面図 第2図・・・従来技術によるコンタクト形成工程の断面
図 1・・・シリコン基板 2・・・N型拡散層3・・
・層間絶縁膜 4・・・高融点金属またはシリサイド 5・・・5OPSG 6・−・ハロジェン・ラ
ンプ 7・・・ミラー 8・・・A1またはAl−
8i9・・・浅い燐拡散N 1o・・・コンタクト
大息 上
の断面図 第2図・・・従来技術によるコンタクト形成工程の断面
図 1・・・シリコン基板 2・・・N型拡散層3・・
・層間絶縁膜 4・・・高融点金属またはシリサイド 5・・・5OPSG 6・−・ハロジェン・ラ
ンプ 7・・・ミラー 8・・・A1またはAl−
8i9・・・浅い燐拡散N 1o・・・コンタクト
大息 上
Claims (1)
- MOSFETからなるLSIの製造において、層間絶
縁膜で分離される金属配線と半導体基板N型拡散層とを
接続するコンタクト穴を形成後、該コンタクト穴を、高
融点金属または高融点金属シリサイドで埋め込み、該高
融点金属またはシリサイド上には、スピン・コーターに
より燐不純物を含んだケイ素化合物を含む有機溶剤を塗
布し、500℃以下の低温でベークした後、ハロジェン
・ランプにより900℃以上の短時間高温熱処理を行な
い、該コンタクト穴領域の半導体基板には、該高融点金
属またはシリサイドを通して、燐拡散層が形成されるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16040484A JPS6139516A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
| US06/756,895 US4669176A (en) | 1984-07-30 | 1985-07-19 | Method for diffusing a semiconductor substrate through a metal silicide layer by rapid heating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16040484A JPS6139516A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139516A true JPS6139516A (ja) | 1986-02-25 |
Family
ID=15714203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16040484A Pending JPS6139516A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139516A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4941067A (ja) * | 1972-08-28 | 1974-04-17 | ||
| JPS58168221A (ja) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS58223320A (ja) * | 1982-06-22 | 1983-12-24 | Ushio Inc | 不純物拡散方法 |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP16040484A patent/JPS6139516A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4941067A (ja) * | 1972-08-28 | 1974-04-17 | ||
| JPS58168221A (ja) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS58223320A (ja) * | 1982-06-22 | 1983-12-24 | Ushio Inc | 不純物拡散方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5734200A (en) | Polycide bonding pad structure | |
| US5256894A (en) | Semiconductor device having variable impurity concentration polysilicon layer | |
| JPS6173370A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2578193B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JPS63127551A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR0179827B1 (ko) | 반도체 소자의 배선 형성방법 | |
| JPS5961146A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6139516A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| EP0186296A2 (en) | Method of producing a contact on a semiconductor device | |
| JPS5950104B2 (ja) | ハンドウタイソウチ | |
| JPH05166753A (ja) | サブミクロンコンタクト用バリア金属プロセス | |
| JPS6352476A (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
| JPS61225838A (ja) | 電極配線の形成方法 | |
| JPS63111665A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0766203A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS59121834A (ja) | 電極配線の製造方法 | |
| JPS6074675A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS61100936A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62213141A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS61156853A (ja) | 相補型半導体装置の製造方法 | |
| JPS63202040A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0119251B2 (ja) | ||
| JP3147374B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5858752A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS60154614A (ja) | 金属シリサイド電極の形成方法 |